KR101180693B1 - 분할되는 압연롤러 베어링용 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속적인 압연작업이 진행중인 강철 스트립의 제조공정에서 압연공정의 중단 없이 복수의 롤러들의 교체를 용이하게 할 수 있으며 롤러의 교체에 따른 작업시간을 현저히 절감시킴으로써 압연작업의 연속성을 유지할 수 있고, 이로써 압연기가 압연하지 않는 휴지시간(dead time)을 절감할 수 있으며, 압연되는 스트립의 품질변형이 변형되는 것을 방지할 수 있는 새로운 형태의 압연롤러 베어링용 하우징을 제공함에 관한 것이다.

Description

분할되는 압연롤러 베어링용 하우징{The rolling roller bearing housings split bearing housing}

본 발명은 연속적인 압연작업이 진행중인 강철 스트립의 제조공정에서 압연공정의 중단 없이 복수의 롤러들의 교체를 용이하게 할 수 있으며 롤러의 교체에 따른 작업시간을 현저히 절감시킴으로써 압연작업의 연속성을 유지할 수 있고, 이로써 압연기가 압연하지 않는 휴지시간(dead time)을 절감할 수 있으며, 롤러 교체에 의한 압연되는 스트립의 품질이 변형되는 것을 방지할 수 있는 새로운 형태의 압연롤러 베어링용 하우징을 제공함에 관한 것이다.

일반적으로 압연가공은 소재를 가공하는 금속가공법의 하나로써, 이러한 압연가공에 사용되는 압연기는 원기둥체인 한 쌍의 압연롤러의 사이에 금속 소재를 넣고 압연롤러의 회전 및 가압력으로 소재의 길이를 늘림과 동시에 그 단면적을 축소시키도록 구성된다.

이때, 상기 압연롤러는 롤러 테이블의 상부에 여러 개의 압연롤러가 양측의 베어링 커버에 회전가능하게 조립된 상태로 이격 설치된다.

도 1에는 종래의 압연롤러가 롤러 테이블(1)에 설치된 상태가 도시되어 있다,

도시한 바와 같이 롤러 테이블(1)의 상면에 베어링 커버(2)가 볼트(3)에 의하여 고정설치되고 그 내부에 롤러(4)가 베어링(미도시)에 의하여 회전되게 조립하여 대형 압연롤러를 롤러 테이블로부터 분해 결합되도록 조립한다.

또한, 상기 베어링커버(2)와 롤러 테이블(1) 사이에는 키(5)를 형성하여 압연중 발생되는 강한 진동에 의하여 조립된 위치가 변형됨을 방지하도록 한다.

한편, 상기와 같은 구성을 갖는 압연롤러(4)의 조립과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 압연롤러(4)의 양측에 베어링(미도시)이 조립된 베어링 커버(2)를 조립하고 롤러 테이블(1)에 안착시킨다.

이때, 베어링 커버(2)의 하부에 형성된 키홈(2a)과 롤러 테이블(1)에 형성된 키홈(1a)을 일치시킨 후 키(5)를 삽입하여 안착시키고 안착된 상태를 4개 이상의 볼트와 너트로 고정함으로써 센타결정 및 흔들림이 방지되도록한 상태에서 롤러 테이블(1)에 압연롤러(4)를 설치한다.

그러나 상기와 같은 압연롤러의 조립과정은 모두 압연공정이 이루어지는 동안에 이루어짐으로써 롤러 테이블과 연결한 볼트를 분해 조립하는 과정 중에도 압연공정이 계속하여 진행됨으로써 분해 조립과정에서 진동이 심하여 작업중인 불트가 풀리고 베어링이 파손되는 일이 빈번하게 발생하는 문제로 인하여 용접기를 이용하여 볼트와 베어링 커버를 용접함으로써 이러한 진동에 의한 문제점을 해결한다.

또한, 이러한 용접작업으로 인하여 베어링 커버의 교체시 용접된 상태를 산소절단기로 절단하고 그라인딩 한 후 다시 새로운 베어링 커버를 장착하고 다시 용접하는 과정이 반복됨으로써 베어링 커버의 교체시간이 한쪽당 50분에서 1시간 정도로 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 볼트와 너트는 사용 용도상 상당한 조임력을 갖음으로써 볼트의 분해에 상당한 노동력이 요구된다.

또한, 대형의 압연롤러의 경우 베어링 커버의 내측 볼트의 분해 및 결합이 어려운 문제점이 발생하였다

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술을 살펴보면 공개특허 제10-2011-0025916호에는 연속 진행 강철 스트립을 위한 압연기의 롤러를 교체하는 방법이 개시되어 있다.

구체적으로 살펴보면, 연속 진행 방향(D)으로 압연기를 따라 일렬로 배열된 복수(N)의 롤 스탠드들의 일부를 형성하는 롤 스탠드(C)로서, 연속 진행 강철 스트립 압연기를 위한 적어도 하나의 가공 롤러를 지탱하도록 구성된 롤 스탠드(C) 내의 롤러를 교체하는 방법에 있어서, 복수(N)의 롤 스탠드들 중 적어도 하나의 전용 롤 스탠드(CA)에 롤러의 프리 클램핑 위치에서의 압연 대기 기능이 할당되고, 롤러의 클램핑과 연계된 조절을 제어하는 원래의 설정값이 활성 압연 위치의 나머지 롤 스탠드들에 개별적으로 할당되며, 프리 클램핑 위치(C)로 되는 롤러 교체의 경우에, 상기 롤 스탠드(C)의 원래의 설정값 및 활성 압연 위치에 남아 있는 롤 스탠드들의 원래의 설정값이 전용 롤 스탠드(CA)를 포함하는 상기 롤 스탠드들 각각의 사이에서 개별적으로 재분배되는 것을 특징으로 하고 있음을 알 수 있다.

그러나 상기의 구성은 롤러를 교체하는 과정을 변경하여 교체시간을 단축하려는구성으로써 압연롤러가 압연기에 조립되는 구성의 변형이 없어 압연롤러의 교체시간에는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 연속적인 압연작업이 진행중인 강철 스트립의 제조공정에서 롤러 테이블에 설치된 여러개의 압연롤러를 교체함에 있어 테이블과 압연롤러를 연결하는 베어링 하우징의 형태를 롤러의 착탈이 용이한 형태로 개선함으로써 압연롤러의 사용중 발생되는 높은 압력에 의하여 롤러 표면의 점진적 냉간경화에 따른 균열이나 박피의 발생에 따른 롤러의 교체시 교체작업 시간을 현저하게 절감함으로써 압연공정의 연속성을 유지할 수 있으며 압연롤러를 교체하는 과정에서 스트립의 변형을 최소화 할 수 있는 새로운 형태의 베어링 하우징을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 발명된 것으로써 롤러 테이블의 상면에 조립되며 하면에 키홈이 형성된 베이스의 상면에 반원형으로 형성되며 내부에 돌기와 양측에 연결공이 형성된 연결부가 일체로 형성되는 하우징 서포트와, 상기 하우징 서포트에 하면이 조립되며 내측 중앙부분에 베어링이 삽입되는 구멍과 외측에 연결공과 암나사공 및 나사공이 형성되며 하면에 반원형의 결합홈이 일체로 형성되는 하우징을 포함하여 구성된 분할되는 압연롤러 베어링용 하우징을 제공함에 특징이 있다.

또한, 상기에서 하우징의 결합홈 표면과 연결부의 돌기 표면 중 선택되는 일측에 크롬, 크롬합금, 텅스텐, 텅스텐합금, 스테인레스 중 적어도 하나로 이루어진 코팅층을 형성함에 특징이 있다.

또한, 상기에서 코팅층은 전기도금 또는 용사되어 이루어진 분할되는 압연롤러 베어링용 하우징을 제공함에 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징은 롤러 테이블에 조립되는 하우징 서포트와 하우징으로 분할됨으로써 압연롤러의 양측에 조립된 하우징을 기 설치된 하우징 서포트에 조립하는 것으로 압연롤러를 압연기에서 착탈함으로서 압연롤러의 교체시간을 현저히 절감할 수 있으며 진동이 심한 작업과정 중에도 정확한 롤러의 설치를 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 하우징과 하우징 서포트의 연결부분에 스테인레스 하드페이싱 함으로써 사용중 냉각수에 의한 부식이 발생되지 않도록 하여 연결부분에 틈새가 생기는 것을 방지함으로써 항상 안정된 결합상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 압연롤러 베어링용 하우징의 정면도
도 2는 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징의 외형을 보인 사시도
도 3은 도 2의 A-A선 단면도
도 4는 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징의 분해 사시도
도 5는 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징의 정면도
도 6은 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징에 압연롤러가 결합된 상태의 단면도

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징의 외형을 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 압연롤러 베어링용 하우징의 정면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 베어링 커버(100)는 크게 압연기의 롤러 테이블에 조립되는 하우징 서포트(10)와 이 하우징 서포트(10)에 조립되는 하우징(20)으로 구분된다.

상기 하우징 서포트(10)는 롤러 테이블(30)의 상부에 조립되며 여러 개의 조립공(11)을 갖는 판상의 베이스(12) 상면에 내부에 돌기(13)와 상부에 연결공(14)을 갖는 반원형의 연결부(15)가 일체로 형성된다.

또한, 베이스(12)의 하면에는 키홈(16)이 형성된다.

상기 하우징(20)은 내부에 베어링(미도시)이 삽입되는 구멍(21)이 형성되고 외측 상부에 한 쌍의 연결공(22)과 암나사공(23)이 형성되고 하부에 결합홈(24)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 하우징(20)의 전면과 배면에는 보조커버(40)가 조립되는 여러 개의 나사공(25)을 형성하여 구멍(21)에 삽입된 압연롤러의 외주면을 보호하도록 한다.

상기와 같은 구성의 하우징(20)은 구멍(21)에 베어링(50)을 삽입하고 롤러(60)의 회전축(61)을 삽입하여 조립하는데 회전축(61)의 양측에 보조커버(40)를 삽입하고 조립함으로써 베어링이 외부로 노출되지 않도록 한다.

또한, 상기 하우징 서포트(10)는 하우징(20)의 조립과 별도로 압연기의 롤러 테이블에 볼트를 이용하여 조립함으로써 롤러의 걸림 없이 쉽고 수월하게 조립할 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 연결부(15)의 돌기(13) 표면과 하우징(20)의 하부 결합홈(24)의 표면에는 결합된 상태에서 냉각수 등의 침투에 따른 부식을 방지하기 위하여 크롬, 크롬합금, 텅스텐, 텅스텐 코발트 합금중 적어도 하나로 이루어진 코팅층(200)이 형성된다.

상기 코팅층은 전기도금 또는 용사 코팅되어 이루어질 수 있다. 상기 전기도금 또는 용사되어 이루어진 코팅층은 두께가 0.5 내지 1.5mm로 형성될 수 있는데, 코팅층의 두께를 1mm로 형성함이 바람직하다.

상기 코팅층(200)을 용사코팅 하는 경우, 크롬, 크롬합금, 텅스텐, 텅스텐 코발트 합금중 적어도 하나의 금속을 용융상태로 표면에 분사하여 코팅층을 형성하게 된다. 이 경우 코팅층은 금속입자들이 돌기(13)와 결합홈(24)의 표면에 분사되어 피착되므로 냉각수의 침투에 의한 부식이나 진동에 의하여 마모되는 것을 방지할 수 있다.

그럼으로 베어링 커버(100)가 장시간 압연기의 진동에 노출되더라도 베이렁 커버 자체의 변화를 방지하고, 하우징과 하우징 서포트의 연결부분에 기계적인 마모가 발생되는 것을 근본적으로 방지하여 베어링 커버의 수명을 연장시킬 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 베어링 커버를 이용한 베어링 정비방법을 단계별로 구체적으로 설명하기로 한다.

1. 하우징 서포트 조립

롤러 테이블의 상면에 일정간격으로 여러 개의 하우징 서포트(10)를 설치한다.이때, 하우징 서포트(10)는 롤러 테이블(30)과의 연결부분에 키(70)를 삽입하고 베이스(12)에 형성된 여러 개의 조립공(11)에 볼트와 너트를 이용하여 롤러 테이블에 견고하게 조립한다.

이러한 조립과정은 단순한 형태의 하우징 서포트의 형태에 의하여 진동이 발생하는 롤러 테이블에서도 쉽게 조립작업을 수행할 수 있으며 특히, 조립하는 과정에서 롤러 등의 상부 조립체가 없어 안전하고 쉽게 조립작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.

2. 하우징 조립

상기 하우징 서포트(10)의 조립과 별도로 하우징(20)의 내부 구멍(21)에 베어링(50)을 조립하고 롤러(60)의 회전축(61)을 삽입하여 조립한다.

이때, 상기 하우징(20)과 롤러의 회전축(61)의 외주면에는 하우징(20)에 조립되는 베어링(50)을 보호하기 위하여 하우징(20)의 전면과 배면에 보조커버(40)를 형성함으로써 회전축을 보조적으로 보호한다.

이러한 하우징의 조립은 압연기의 상태와 상관없이 이루어 짐으로서 압연기에서 발생되는 진동에 전혀 영향을 받지 않으며 안전하고 정확하게 조립작업을 수행할 수 있는 특징을 갖는다.

이러한 특징으로 인하여 조립된 새로운 압연롤러는 입연되는 스트립에 변형이 없으며 우수한 품질의 스트립을 생산할 수 있다.

3. 하우징과 하우징 서포트의 조립

상기와 같이 롤러 테이블에 하우징 서포트를 조립하고 롤러의 양측에 하우징을 조립한 상태에서 서포트의 연결부에 하우징을 삽입하여 안착시킨다.

이때, 하우징(20)의 하면에 형성된 결합홈(24)에 하우징 서포트(10)의 연결부(15)에 형성된 돌기(13)가 끼워져 조립됨으로써 진동에 의한 변형 없이 안착된 상태가 유지되며 이러한 조립상태에서 하우징(20)과 하우징 서포트(10)에 형성된 연결공(22, 14)에 볼트(80)를 삽입하고 너트(90)로 나사조임하여 조립된 생태를 견고하게 유지시킨다.

또한, 나사조립되는 볼트와 너트는 롤러의 양측 2부분으로 나사결합시 작업시간을 현저히 단축시킬 수 있으며 롤러 등에 걸림이 없어 수월하게 볼팅작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.

한편, 상기 하우징의 결합홈(24)과 하우징 서포트(10)의 돌기(13)가 밀착되는 부분에 냉각수에 의한 부식발생을 방지할 수 있도록 코팅층(200)을 형성함으로써 부식에 견딜 수 있도록 한다.

4. 마감작업

상기와 같이 롤러 테이블에 압연롤러를 조립한 후 하우징의 상면에 형성된 암나사공(23)에 가이드판(91)을 부착하여 조립을 마무리한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

10 ... 하우징 서포트 11 ... 조립공
12 ... 베이스 13 ... 돌기
14 ... 연결공 15 ... 연결부
16 ... 키홈 20 ... 하우징
21 ... 구멍 22 ... 연결공
23 ... 암나사공 24 ... 결합홈
25 ... 나사공 30 ... 롤러 테이블
40 ... 보조커버 50 ... 베어링
60 ... 롤러 61 ... 회전축
70 ... 키 80 ... 볼트
90 ... 너트

Claims (4)

1. 롤러 테이블(30)의 상면에 조립되며 하면에 키홈(16)이 형성된 베이스(12)의 상면에 반원형으로 형성되며 내부에 돌기(13)와 양측에 연결공(14)이 형성된 연결부(15)가 일체로 형성되는 하우징 서포트(10)와, 상기 하우징 서포트(10)에 하면이 조립되며 내측 중앙부분에 베어링(50)이 삽입되는 구멍(21)과 외측에 연결공(22)과 암나사공(23) 및 나사공(25)이 형성되며 하면에 반원형의 결합홈(24)이 일체로 형성되는 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 결합홈(24) 표면과 연결부(15)의 돌기(13) 표면 중 선택되는 일측에 크롬, 크롬합금, 텅스텐, 텅스텐합금, 스테인레스 중 적어도 하나로 이루어진 코팅층(200)을 전기도금 또는 용사시켜 형성함을 특징으로 하는 분할되는 압연롤러 베어링용 하우징.
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